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本文在对国内外有关La-Mg-Ni系储氢合金研究进展进行全面综述的基础上,确定了以A2B7型储氢合金为研究对象,采用XRD、SEM、Rietveld全谱拟合及电化学测试等手段对合金的微观组织结构和电化学性能进行了系统研究。研究表明,合金中A端Mg元素和B端Al元素对于改善合金电极的综合性能起到了至关重要的作用,为此我们重点考察了Mg和Al含量的变化对合金微观组织和电化学性能的影响。与此同时,我们还设计了新型Gd-Mg-Co合金,研究了Mg含量的变化对此合金结构及电化学性能的影响。以综合电化学性能较佳的低镁含量合金La0.64Gd0.2Mg0.16Ni3.1Co0.3Al0.1为基础,通过改变Mg元素含量的添加方式,系统研究了该条件下镁元素成分波动(Mg过量值x)对合金微观结构和电化学性能的影响规律。合金结构分析表明,合金退火组织由主相Ce2Ni7(Gd2Co7)型以及Pr5Co19型、PuNi3型和CaCu5型多相组成,随Mg过量值x增加,合金中主相Ce2Ni7型相丰度呈现先增加后减小的趋势,当Mg过量值0<x<50%时,合金组织的Ce2Ni7型主相丰度达到81-87.2%,x=0、80%时,其主相丰度减小至76.3%以下。电化学测试结果表明,随Mg过量值x增加,合金电极最大放电容量呈先增加后降低趋势,x=10%时具有最高的放电容量(384.6m Ah/g);当Mg过量值x在5-50%范围内时,其电极循环稳定性均保持在S100≥90%,此时镁元素成分波动变化对合金电极循环稳定性的影响不甚敏感。而合金电极的高倍率放电性能呈现先增大后减小的趋势,其中电极表面的电荷转移速率是其反应动力学性能的主要控制步骤。退火温度对合金的电化学性能产生了较大影响,当Mg过量值为10%,30%和50%时,随退火温度的升高,合金电极的放电容量及循环稳定性均逐渐减小,而当x=80%时,其放电容量及循环稳定性显著增加。以La0.8Gdo.2Ni3.3-xCo0.2Alx合金为基础,系统研究了Al含量的变化对合金微观组织和电化学性能的影响。结果表明合金主要由Ce2Ni7(Gd2Co7)型相、PuNi3型相、CaCu5型相和LaNi相组成。随着Al含量(x)增加,Ce2Ni7(Gd2Co7)型主相先增大后减小,PuNi3型相先减少后增加,而LaNi相则逐渐增多,当x=0.3时有CaCu5型相出现,其相丰度为26.64%。电化学测试结果表明,随Al含量的不断增加,合金电极的最大放电容量逐渐增大,而循环稳定性则呈现出先增加后减小的趋势,当Al含量x=0.2时,合金电极具有最好的综合电化学性能。本文设计了Gd-Mg-Co系列A2B7型Gd1-xMgxCo3.25Mn0.15Al0.1合金,系统研究了Mg含量对合金结构及性能的影响。研究结果表明,铸态与退火合金组织相似,主要由CaCu5(GdCo5)型相、Gd2Co7型相和PuNi3(GdCo3)型相组成。随Mg含量的增加,Gd2Co7型相先增大后减小,PuNi3型相表现出先减少后增加的趋势,而CaCu5型相则逐渐增加,合金的晶胞体积逐渐减小。电化学测试结果表明,Mg含量的变化有利于提高合金电极的最大放电容量,随Mg含量的增加,合金电极的最大放电容量逐渐增大。研究发现合金电极的充电电压较高和交换电流密度较低是导致其电化学放电容量较低的重要影响因素。合金电极的循环伏安测试结果表明,随Mg含量的增加,使得合金电极的可逆性得到了有效的改善,并增加了合金电极的放电容量。